一世界一戰
─國際合作建立應對COVID-19大流行挑戰的全球命運共同體
席捲全球的新型冠狀病毒已導致持續的全球 COVID-19 大流行危機。新型冠狀病毒沒有國界,任何國家都無法倖免於這場與 COVID-19 的戰鬥。為應對這一全球性的 COVID-19 大流行,黎明生物製品公司正在為支持我們全球社區的福祉做出貢獻。
我們的世界目前正面臨 2019 年新型冠狀病毒病 (COVID-19) 大流行的空前影響。迄今為止,還沒有有效的藥物可用於治療這種疾病。但是,已經開發了許多用於檢測 COVID-19 的診斷測試。這些檢測基於分子或血清學方法來檢測新型冠狀病毒特異性核酸或抗體生物標誌物。由於 COVID-19 已達到大流行狀態,新型冠狀病毒感染的早期診斷對於評估病毒的傳播和控制病毒至關重要,但目前尚不存在適合普遍使用的完美測試。我們必須知道哪些測試可能用於篩查、診斷和監測 COVID-19 感染,以及它們的局限性。如何更好地利用這些科學工具並幫助識別和控制這種迅速傳播的嚴重疾病的出現非常重要。
檢測新型冠狀病毒的目的是確定是COVID-19感染者還是可能無聲傳播病毒的漸近攜帶者,為指導臨床治療決策提供必要信息。先前的研究表明,70% 的臨床決策取決於測試結果。當採用不同的檢測方法時,對檢測試劑盒的要求也不同。
圖1
圖1:該圖顯示了 COVID-19 感染典型時間過程中一般生物標誌物水平的關鍵階段。X軸表示感染天數,Y軸表示不同時期的病毒載量、抗原濃度和抗體濃度。抗體是指 IgM 和 IgG 抗體。RT-PCR和抗原檢測都用於檢測是否存在新型冠狀病毒,是早期發現患者的直接證據。在病毒感染一周內,優選PCR檢測或抗原檢測。新型冠狀病毒感染約7天后,患者血液中針對新型冠狀病毒的IgM抗體逐漸升高,但存在時間短,濃度迅速下降。相比之下,針對病毒的 IgG 抗體出現較晚,通常在病毒感染後 14 天左右。IgG濃度逐漸升高,並在血液中持續很長時間。因此,如果在患者的血液中檢測到IgM,則意味著該病毒最近被感染,這是一個早期感染標誌物。當患者血液中檢測到IgG抗體時,說明病毒感染已經有一段時間了。它也被稱為晚期感染或先前感染。多見於處於康復期的患者。
新型冠狀病毒的生物標誌物
新型冠狀病毒是一種RNA病毒,由蛋白質和核酸組成。病毒侵入宿主(人)體,通過結合位點對應受體ACE2進入細胞,並在宿主細胞內復制,使人體免疫系統對外來入侵者作出反應並產生特異性抗體。因此,小瓶核酸和抗原,以及針對新型冠狀病毒的特異性抗體,理論上可以作為檢測新型冠狀病毒的特異性生物標誌物。對於核酸檢測,最常用的是RT-PCR技術,而血清學方法則常用來檢測新型冠狀病毒特異性抗體。目前,我們可以選擇多種測試方法來測試 COVID-19 感染 [1]。
新型冠狀病毒主要檢測方法的基本原則
迄今為止,有許多針對 COVID_19 的診斷測試可用,每天都有更多的測試套件在緊急使用授權下獲得批准。儘管新的測試開發出現了許多不同的名稱和格式,但當前所有的 COVID_19 測試基本上都依賴於兩種主要技術:病毒 RNA 的核酸檢測和檢測病毒特異性抗體(IgM 和 IgG)的血清學免疫分析。
01.核酸檢測
逆轉錄聚合酶鏈反應(RT-PCR)、環介導等溫擴增(LAMP)和二代測序(NGS)是檢測新型冠狀病毒RNA的常用核酸方法。RT-PCR 是世界衛生組織 (WHO) 和美國疾病控制與預防中心 (CDC) 推薦的第一種 COVID-19 檢測方法。
02.血清抗體檢測
抗體是人體內為應對病毒感染而產生的保護性蛋白質。IgM 是早期類型的抗體,而 IgG 是後期類型的抗體。通常檢查血清或血漿樣本中是否存在特定的 IgM 和 IgG 類型的抗體,以評估 COVID-19 感染的急性期和恢復期。這些基於抗體的檢測方法包括膠體金免疫層析測定、乳膠或熒光微球免疫層析、酶聯免疫吸附測定(ELISA)和化學發光測定。
03.病毒抗原檢測
抗原是人體識別的病毒上的一種結構,它觸發免疫防禦系統產生抗體以清除血液和組織中的病毒。可以通過使用免疫測定來靶向和檢測病毒上存在的病毒抗原。與病毒 RNA 一樣,病毒抗原也存在於受感染個體的呼吸道中,可用於診斷 COVID-19 感染的急性期。因此,通常建議採集上呼吸道標本,如唾液、鼻咽和口咽拭子、深咳痰、支氣管肺泡灌洗液(BALF)進行初步抗原檢測。
新型冠狀病毒檢測方法的選擇
選擇檢測方法涉及很多因素,包括臨床環境、檢測質量控制、周轉時間、檢測成本、採樣方法、實驗室人員技術要求、設施和設備要求。核酸或病毒抗原的檢測是為病毒存在提供直接證據,並確定新型冠狀病毒感染的診斷。雖然抗原檢測方法很多,但理論上它們對新型冠狀病毒的檢測靈敏度低於RT-PCR擴增法。抗體檢測是對人體內產生的抗病毒抗體的檢測,具有滯後性,往往不能用於病毒感染急性期的早期檢測。檢測應用的臨床環境可能不同,樣本採集地點也可能不同。對於病毒核酸和抗原的檢測,需要在存在病毒的呼吸道採集標本,如鼻咽拭子、口咽拭子、痰液或支氣管肺泡灌洗液(BALF)。對於基於抗體的檢測,需要收集血液樣本並檢查是否存在特異性抗病毒抗體 (IgM/IgG)。但是,抗體和核酸檢測結果可以相得益彰。例如,當檢測結果為核酸陰性、IgM陰性但IgG陽性時,這些結果表明患者目前沒有攜帶病毒,但已經從新型冠狀病毒感染中康復。[2]
新型冠狀病毒檢測的優缺點
在《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》(國家衛健委、國家中醫藥管理局2020年3月3日發布)中,核酸檢測被作為診斷新型冠狀病毒肺炎的金標準方法。冠狀病毒感染,而抗體檢測也被認為是診斷的確認方法之一。
致病性和血清學發現
(一)病原學發現:用RT-PCR和/或NGS方法可在鼻咽拭子、痰液、下呼吸道分泌物、血液、糞便等標本中檢測到新型冠狀病毒核酸。如果標本取自下呼吸道(痰或氣道抽取物),則更為準確。標本採集後應盡快送檢。
(2)血清學發現:發病後3-5天左右可檢測到NCP病毒特異性IgM;與急性期相比,恢復期 IgG 的滴定度至少增加 4 倍。
然而,測試方法的選擇取決於地理位置、醫療法規和臨床環境。在美國,NIH 發布了 2019 年冠狀病毒病 (COVID-19) 治療指南(網站更新時間:2020 年 4 月 21 日),FDA 發布了公共衛生緊急事件期間的 2019 年冠狀病毒病診斷測試政策(2020 年 3 月 16 日發布) ),其中 IgM/IgG 抗體的血清學測試僅作為篩選測試選擇。
核酸檢測方法
RT_PCR是一種高度敏感的核酸檢測,旨在檢測新型冠狀病毒RNA是否存在於呼吸道或其他標本中。PCR 檢測結果呈陽性意味著樣本中存在新型冠狀病毒 RNA,以確認 COVID-19 感染。PCR檢測結果為陰性並不意味著沒有病毒感染,因為它可能受到樣本質量差或恢復期疾病時間點等的影響。儘管 RT-PCR 是一種高度敏感的測試,但它有幾個缺點。RT-PCR 測試可能是勞動密集型和耗時的,關鍵取決於樣品的高質量。這可能是一個挑戰,因為病毒 RNA 的數量不僅在不同患者之間存在巨大差異,而且在同一患者體內也會因收集樣本的時間點以及感染階段或臨床症狀的發作而異。檢測新型冠狀病毒需要含有足量完整病毒RNA的高質量標本。
對於某些感染 COVID-19 的患者,RT-PCR 測試可能會給出不正確的陰性結果(假陰性)。眾所周知,新型冠狀病毒的主要感染部位位於肺部和下呼吸道,如肺泡和支氣管。因此,來自深度咳嗽的痰標本或支氣管肺泡灌洗液(BALF)被認為對病毒檢測具有最高的敏感性。然而,在臨床實踐中,通常使用鼻咽或口咽拭子從上呼吸道採集樣本。收集這些標本不僅讓患者感到不舒服,而且需要經過專門培訓的人員。為了使取樣的侵入性更小或更容易,在某些情況下,可能會給患者一個口腔拭子,並允許他們從口腔粘膜或舌頭上採集樣本,並自行擦拭。如果沒有足夠的病毒 RNA,RT-qPCR 可能會返回假陰性檢測結果。在中國湖北省,RT-PCR在初始檢測中的靈敏度據報導僅為30%-50%左右,平均為40%。假陰性率高很可能是由於抽樣不足造成的。
此外,RT-PCR 測試需要訓練有素的人員來執行複雜的 RNA 提取步驟和 PCR 擴增程序。它還需要更高級別的生物安全保護、特殊的實驗室設施和實時 PCR 儀器。在中國,檢測 COVID-19 的 RT-PCR 測試需要在生物安全 2 級實驗室 (BSL-2) 中進行,並使用生物安全 3 級 (BSL-3) 實踐來保護人員。在這樣的要求下,從2020年1月初到2月初,中國武漢疾控中心實驗室的能力每天只能檢測幾百例。通常,這在測試其他傳染病時不會成為問題。然而,在應對可能有數百萬人接受檢測的 COVID-19 等全球大流行病時,由於需要特殊的實驗室設施或技術設備,RT-PCR 成為一個關鍵問題。這些缺點可能會限制 RT-PCR 作為一種有效的篩查工具,也可能導致檢測結果報告的延遲。
血清抗體檢測方法
隨著病程的進展,尤其是中晚期,抗體檢出率非常高。武漢中南醫院的一項研究表明,在 COVID-19 感染的第三週,抗體檢出率可達到 90% 以上。此外,該抗體是人類針對新型冠狀病毒的免疫反應的產物。與 RT-PCR 相比,抗體測試具有幾個優點。首先,血清抗體檢測簡單快速。抗體側向流動測試可用於護理點,在 15 分鐘內提供結果。其次,血清學檢測檢測的目標是抗體,已知抗體比病毒RNA穩定得多。在採集、運輸、儲存和檢測過程中,抗體檢測標本一般比RT-PCR標本穩定。第三,由於抗體在血液循環中分佈均勻,與核酸檢測相比,採樣變異較小。抗體測試所需的樣本量相對較小。例如,10 微升手指刺血足以用於抗體側向流動測試。
一般選擇抗體檢測作為核酸檢測的補充工具,以提高新冠病毒病程中的檢出率。當抗體測試與核酸測試一起使用時,它可以通過減少潛在的假陽性和假陰性結果來提高 COVID19 診斷的檢測準確性。目前的操作指南不建議將兩種測試分別作為獨立的檢測格式使用,而應作為組合使用。[2]
圖2:新型冠狀病毒感染檢測核酸抗體檢測結果的正確解讀
圖 3:黎明生物製品有限公司——新型冠狀病毒IgM/IgG抗體雙重快速檢測試劑盒(StrongStep)®SARS-CoV-2 IgM/IgG 抗體快速檢測,乳膠免疫層析)
圖 4:黎明生物製品有限公司 – StrongStep®新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)多重實時熒光定量PCR試劑盒(三種基因檢測,熒光探針法)。
筆記:這種高度靈敏的即用型 PCR 試劑盒以凍乾形式(冷凍乾燥過程)可供長期儲存。該試劑盒可在室溫下運輸和儲存,穩定一年。每管預混液都包含 PCR 擴增所需的所有試劑,包括逆轉錄酶、Taq 聚合酶、引物、探針和 dNTP 底物。用戶可以通過添加 PCR 級水和模板來簡單地重構混合物,然後加載到 PCR 儀器上進行擴增。
為應對新型冠狀病毒的爆發,黎明生物製品有限公司迅速開發了兩種診斷試劑盒,使臨床和公共衛生實驗室能夠快速診斷出 COVID-19 感染。這些試劑盒非常適合在新型冠狀病毒疫情迅速蔓延的國家和地區進行大規模篩查,並為COVID-19感染提供診斷和確認。這些套件僅在預先通知的緊急使用授權 (PEUA) 下使用。測試僅限於根據國家或地方當局法規認證的實驗室。
抗原檢測方法
1、病毒抗原檢測與核酸檢測同屬直接檢測。這些直接檢測方法在標本中尋找病毒病原體的證據,可用於確認診斷。然而,抗原檢測試劑盒的開發需要高質量、高親和力、高靈敏度、能夠識別和捕獲病原病毒的單克隆抗體。選擇和優化適合用於製備抗原檢測試劑盒的單克隆抗體通常需要六個月以上的時間。
2、目前直接檢測新型冠狀病毒的試劑仍處於研發階段。因此,還沒有抗原檢測試劑盒經過臨床驗證和商業化。雖然此前有報導稱深圳一家診斷公司開發了一種抗原檢測試劑盒並在西班牙進行了臨床測試,但由於存在試劑質量問題,無法驗證檢測的可靠性和準確性。迄今為止,NMPA(原中國FDA)尚未批准任何用於臨床的抗原檢測試劑盒。總之,已經開發了多種檢測方法。每種方法都有其優點和局限性。不同方法的結果可用於驗證和補充。
3. 生產高質量的 COVID-19 檢測試劑盒在很大程度上取決於研發過程中的優化。黎明生物製品有限公司測試套件必須符合嚴格的製造和質量控制標準,以確保它們提供最高水平的性能和一致性。黎明生物製品有限公司的科學家們在設計、測試和優化體外診斷試劑盒方面擁有二十多年的經驗,以確保最高水平的分析量化性能。
在 COVID-19 大流行期間,中國政府面臨國際熱點地區對防疫物資的巨大需求激增。4月5日,在國務院聯防聯控機制“加強醫用物資質量管理規範市場秩序”新聞發布會上,部外貿司一級巡視員蔣凡商務部表示:“接下來,我們將著力做好兩個方面的工作,一是加快支持更多國際社會需要的醫療物資,二是加強對產品的質量控制、監管和管理。我們將為共同應對全球疫情、構建人類命運共同體作出中國貢獻。
圖 5:黎明生物製品有限公司新型冠狀病毒試劑獲得歐盟CE註冊證書
榮譽證書
後神山
圖 6. 黎明生物製品有限公司支持武漢火神(後神山)山醫院抗擊 COVID-19 疫情並獲得武漢市紅十字會榮譽證書。武漢火神山醫院是中國最著名的醫院,專門治療重症COVID-19患者。
隨著新型冠狀病毒的爆發在全球範圍內持續蔓延,南京黎明生物製品有限公司正在加緊以我們的創新技術支持和幫助全球社區,以應對這一前所未有的全球威脅。快速檢測 COVID-19 感染是應對這一威脅的關鍵部分。我們通過為一線醫護人員提供高質量的診斷平台,繼續做出重大貢獻,使人們能夠獲得他們需要的關鍵檢測結果。黎明生物製品有限公司在抗擊 COVID-19 大流行中的努力是為了構建全球命運共同體,為國際社會貢獻我們的技術、經驗和專業知識。
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發佈時間:2020-05-01